霍州煤集团回坡底煤矿供电系统

(1) 按长时允许电流选

已知长时允许电流算得In=1010A，查得铝母线LMY——100×8平放在40℃，其最大允许载流量为1210A〉In=1010A ，所选型号满足要求。 (2) 按动稳定性校验

单条母线三相位于同一平面布置时，产生的最大应力为：

?max=1.76（L2aw）i2 10?3（kg/cm2） kr其中L——跨距，cm ；a——母线相间的距离,cm； ikr——短路冲击电流，KA；w——母线抗弯矩，cm3； 查得电缆LMY——100×8的抗弯矩w=13.4 cm3、L=120cm a=25cm、ikr=5.22KA 。代入得?max=1.76

满足要求 (1)按热稳定校验 A?Amin=

IkCtfKsk 已知 t

f120225?13.45.22?102?3=2.06 kg/cm2<700 kg/cm2

=0.75s I

K=5.22KA 查得C=95 K

SK=1

5.22?1000950.75?1=47.59 mm2<800 mm2满足要求。

4.4.5 高压电缆型号及截面的选择

高压电缆型号根据敷设地点及敷设方法选，在地面一般选油侵纸绝缘铝包铠庄电缆，若采用直埋时，电缆外面应有防腐层，除立井井筒中敷设电缆外，一般采用铝芯，井筒中敷设电缆应选用钢丝铠装，并根据井筒深度选用不滴流或干绝缘电缆，电缆芯线应为铜质芯线。

电缆芯线截面应按经济电流密度选，按长时允许电流最小热稳定截面校验，同时注意长时允许电流与电缆敷设方式与根数有关。 4.4.6 电压互感器的选择

电压互感器选用JDZJ系列，为单相三卷浇注绝缘户内。供中性点不接地系统，做电流、电能测量及单相接地保护用。用三台JDJZ型可取代JSJW型电压互感器，产品能在1.1倍额定电压下长期运行，并能在八小时内无损伤地承受2倍额定电压。选择型号为JDZJ——10，额定电压原线圈6/3,副线圈0.1/3,辅助线圈0.1/3，选用0.5级额定容量为30MVA。 4.4.7 配电柜的选择

6KV进线开关柜选用一次方案编号为GG—1A（FII）两个开关柜组成，进线直接从穿墙套管引入。联络柜选GG—1A（FII）11和GG—1A（FII）95各一台，配合使用。出线柜:短路器两端都有隔离开关的选用GG—1A (FII）07型高压开关柜，断路器前有隔离开关的选用GG—1A（FII）03出线柜。选用GG—1A (FII)54电压互感器与避雷器柜。

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5 回坡底站继电保护的设计

5.1概述

供电系统在运行中可能发生一些故障和不正常的运行状态。常见的主要故障是相间短路和接地短路，以及变压器、电动机和电力电容器等可能发生的匝间或层间局部短路故障。不正常的运行状态主要是指过负荷，一相断线、一相接地及漏电等不正常工作情况。

短路故障往往造成严重后果，并伴随着强烈的电弧、发热和电动力，使回路内的电气设备遭受损坏。

长期过负荷使设备绝缘老化；一相断线易引起电动机过负荷；对于中性点不接系统，一相接地可能形成电弧接地过电压，并使其它两相对地电压升高3倍，两种过电压都可能引起相间短路。在煤矿井下，接地能引起火灾或瓦斯、煤尘爆炸。因此，当故障或不正常运行状态发生时必须及时消除。

为了保证安全可靠地供电，供电系统的主要电气设备及线路都要装设继电保护装置。 为了使继电保护装置能准确地及时完成上述保护任务，在设计和选择继电保护装置时，一般应满足以下四个基本要求。 （1） 选择性

选择性是指当系统发生故障时，继电保护装置应该使离故障点最近的断路器首先跳闸，切除故障点的电源，使停电范围尽量缩小，从而保证非故障部分继续运行。 （2） 快速性

快速切除故障可以减轻故障的危害程度，加速系统电压的恢复，为电动机自起动创造条件。 （3） 灵敏性

灵敏性是指保护装置对保护范围内故障的反应能力，一般用灵敏系数Ks衡量，灵敏系数是以被保护设备或线路发生故障时，其故障参数和保护装置整定值来确定。 （4） 可靠性

可靠性是指在保护范围内发生故障时，保护装置应正确动作，不应拒动；在不该动作时，不应误动。保护装置动作的可靠性是非常重要的，任何时候拒动都将使事故扩大，造成严重的后果。

5.2 继电保护的优化配置及整定原则

继电保护的设置与系统的运行方式密切相关，所以继电保护的优化配置要以系统的主要或经常采用的运行方式为主，并兼顾系统故障后或因停电检修时而转换成其它运行方式。为了保证可靠性，供电系统中任何一台设备，任何一段线路都必须具有双重及以上的保护。在保证选择性方面，以保证主保护的选择性为主，并兼顾后备保护的选择性，特殊情况下，可放弃后备保护的选择性，保证其可靠性。在保证快速性方面，以保证主保护的快速性为主，并兼顾后备保护的快速性，即使后备保护的快速性尽量提高。在保

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证灵敏性方面，以保证主保护和近后备保护的灵敏性为主，并兼顾远后备保护的灵敏度，后备保护的灵敏度过低，也可放弃远后备保护。 5.2.1 一路运行、一路备用继电保护的优化方案

一路运行、一路备用的典型供电系统如图5-1所示： （1）35KV电源进线的整定原则及配合

)动作电流：Iop=kcoIk(3max

式中 kco―可靠系数，取1.2?1.3，

Ikmax(3)―6KV母线短路时（最大运行方式），流经保护装置的最大三相短路电

流。

动作时限：top?0.5s

)灵敏度按35KV母线上的最小三相短路电流来校验，即ks?Ik(3min/Iop?1.5?2

式中 Iop―限时速断的动作电流，

1 # 进线 2＃进线 1QF 2QF 3QF 35KV母线 4QF 5QF 1＃主变 2＃主变 6QF 7QF 8QF 6KV母线

短 长 电 低 井 井 低 电 长 短

出 出 容 压 下 下 压 容 出 出

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线 线 器 变 变 器 线 线

图5－1 一路运行一路备用的典型供电系统图

Ikmin(3)―35KV母线上的最小三相短路电流。

若灵敏度校验不合格，则动作电流可按35KV母线上的最小二相短路电流除以1.5来整定，且无须作灵敏度校验。

（2）进线的过流保护的整定原则及配合

由于进线的过流保护要作为变压器保护的近后备保护，又要作6KV出线的远后备保护，所以其动作电流和动作时限按以下原则整定。

动作电流：Iop?kcokolkreIca

式中 kco―可靠系数，一般取1.15?1.25，

kol―电机自起动系数，可取1.5，干线取小值，支线取大值， kre―继电器的返回系数，对电磁式继电器取0.85， Ica―线路的最大长时负荷电流。 动作时间：top?top(T)+0.5s

式中 top(T)―变压器过流保护的动作时间 灵敏度校验：

)/IOP?1.5 近后备：ks?Ik(2min式中 Ik(2m)in―35KV母线上的最小二相短路电流。 远后备： ks?Ik(2m)in/IOP?1.2

式中 Ik(2m)in―6KV母线上短路流过保护装置的最小二相短路电流。

（3）35KV母联开关3QF：无须设保护。因为任何情况下只有一台主变运行，一趟电源线路运行，不存在选择性配合问题。

（4）主变压器的开关4QF或5QF的保护设置，整定原则及配

在主变压器的开关4QF或5QF上设置常规的瓦斯保护，差动保护，过流保护和过负荷保护。其中瓦斯保护作为变压器内部故障的主保护；差动保护作为变压器内外部故障的主保护，过流保护作为变压器的后备保护，和6KV母线的主保护，同时兼作6KV出线的远后备保护。

当过流保护的灵敏度不够时，可采用低电压连锁的过流保护。 整定原则及配合同常规的一样。

（5）6KV进线开关6QF或7QF的保护装置，整定原则及配合

在6QF或7QF上与4QF一起设置差动保护，不再设其它保护。差动保护的整定原则及配合同常规的一样。

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